造纸厂智能化运营的几点思考

刘靖伟先生，维美德中国区市场部副总裁。1994年毕业于西北轻工业学院（现陕西科技大学）制浆造纸系，2010年在美国新泽西州立大学Rutgers学院获得EMBA硕士学位，2016年获得瑞士IMD商学院战略管理证书。目前是陕西科技大学名誉教授。

刘靖伟先生一直在维美德公司工作，在不同的部门和地域分别从事过生产支持、工程设计以及企业战略、销售和市场管理等方面的领导工作。在《中华纸业》、《中国造纸》上就发展生物质能源、企业可持续发展战略以及推进大数据应用方面发表过多篇文章。

今年是《中华纸业》创刊40年，也是中国造纸从改革开放后经历了低速向前、高速发展、砥砺前行和再寻机遇的40年。在这40年里，中华纸业杂志社与时俱进、讴歌楷模、倡导创新，为中国纸业的发展发挥了专业传媒的引领作用。当下，中国造纸产业站在世界产量之巅，然而国内国际大环境的变化，力推着中国造纸产业以及我们的领军企业进行战略性思考以及加速创新，重塑在国际竞争中的竞争力。

总体来看，中国造纸产业的未来发展面临着可持续发展方面的挑战，这些挑战来自多方面，包括纤维原料供给、环保技术投资、产业人才吸引、企业现代化管理，以及新产品开发等多方面。目前随着5G时代的到来，企业构建智能化运营将会为中国造纸产业的挑战提供一些解决方案，同时带来产业和企业新的增长驱动力和竞争力。当然如何在造纸产业利用好工业互联网和大数据的分析、应用的推动力，世界发达体的巨无霸纸业集团也在摸索和实践中，笔者就目前发展造纸厂智能化运营的全球经验，提出以下几点思考谨供参考。

这几年来，全球的造纸企业和产业内的相关供应商都在研究构建造纸产业4.0，有的地方称之为发展造纸的智能化运营。当然，发展造纸工业的智能化不仅仅单一地提升工厂的自动化水平或者是构建企业的信息管理平台，当然智能化的发展离不开这两个方面，但是，智能化运营一定是在生产线实现了通过对加工制造大数据、设备状态大数据以及产品质量大数据等进行收集、整理、分析和云计算等，从而自动进行对工艺运行参数上的调整、对设备状况跟踪和预测等，从而减少人为的干预，最终实现生产线最大化的效率、产品的稳定和各项消耗的最小化。这些应该是智能化所带给我们的包括综合成本下降，例如原材料成本、水电汽成本以及人力资源成本与安全成本等的下降，最终实现产业的可持续发展以及企业最大化的毛利润水平。具体而言，发展造纸工厂的智能化运营应该从以下几个方面构建：

建设现代化的企业信息管理平台

智能化的工厂运营首先需要现代化的企业信息管理平台，告别过去的纸媒传输，信息的报告、管理、历史数据存档等都必须电子化。在企业内部的信息管理系统中还应该包括比较全面的子系统，下面是一个咨询公司推荐的企业在智能化发展时应该建立的信息管理平台（图1）。目前，我们产业的领军企业正在构建自己企业的ERP、SCP、CRM系统，以及仓储和工厂运输等系统。  

渐进式的构建大数据的管理应用

造纸企业的大数据管理和应用是实现智能化的根本。大数据的应用目的是解决行业和纸厂所面临的挑战，带给行业和企业新的发展源泉和竞争力。另外，我们的每一个纸厂都拥有大量的数据源，比如在每一条生产线上，这些数据源包括有DCS、MCS、QCS、CMS以及来自实验室的数据、WIS数据、ERP和MES数据、设备的维护数据，还有消耗件的使用数据等。单个工厂乃至企业集团，数据是海量的。面对海量的数据，如何将数据从资源变为关键资产，从而带来最终的企业受益，这才是企业所追求的。而大数据的应用必须是结合工艺系统、自动化传感系统以及数据分析系统等一起联动的，这个过程的开发和技术落地是一个渐进的发展过程。

对于企业而言，最希望获得的是生产线不断提升的可靠性、运行性，这就是我们所说的OEE，即全面的生产线效率提升。另外，企业更在意各项成本比如原材料、化学品、蒸汽和清水等消耗的降低。因此，企业在大数据应用上，选准目标发展大数据的应用，选择已经成熟的应用模块循序推进，比如，能耗节约的大数据应用模块、断纸预测的大数据应用模块、产品性能预测的大数据模块、振动监测和预防性维护的大数据模块，以及企业资产管理等方面的应用。

另外，大数据、工业互联网的发展离不开5G的应用，5G能够带给我们对大量的物所产生的数据进行收集、传输以及整理分析，包括云计算和人工干预等。因此，我们的造纸产业在实现工业智能化的过程中一定是伴随5G的进展逐步发展的。 

选准合作伙伴推进大数据的管理应用

目前，大部分企业缺乏自己的数据分析人才，更谈不上系统化地对这些数据的管理和应用。大数据探索和管理是通过数据进行的一项对话，其由数据科学家、造纸工艺专家以及自动化系统专家对数据进行整理、分类、分析、探索、得出结论和执行的过程。因此大数据的应用和发展，企业在选准方向后就是选择好合作伙伴，共同地推进大数据的应用管理，从而带给企业收益。

图2  维美德所提出的智能化运营和服务的理念

否则，企业容易影响自身整体目标的实现，同时将大数据资产浪费甚至遗失。

另外，造纸产业虽然是一个传统产业，但是，综合性相当得高，一条高速的现代化造纸生产线建设中会有各方面专业的人才参与，在运营中需要多方面的专业人才工作和支持，特别是合作伙伴的支持。大数据的应用以及智能化的运营，会进一步强化这种合作。因此，企业对大数据的应用会促进智能化生态系统的建立和发展。

共同建设智能化运营的服务生态系统

造纸企业和大数据服务供应商会成为一种伙伴关系。未来的智能化运营中，这种服务关系会是什么样子呢？首先应该超越现在的买卖关系，应该是一种共同生活的生态系统中的战略合作伙伴关系。图2是维美德所提出的智能化运营和服务的理念。 

具体的构想是造纸企业的多个生产线犹如一个舰队，每一条生产线的大数据进行收集、整理后传输到云端，云计算进行生产线的各参数调整，从而实现了生产线的最大化效率和产品质量的稳定以及各个原材料的高效利用。但是，生产线上超出自行调节的意外问题，会报警到维美德的大数据运行中心，大数据中心的专家犹如医生中的老专家，通过维美德客户端安排维美德的现场专家到现场通过VR、AR传输现场视频到大数据中心，然后大数据中心的老专家指导客户的专家和维美德现场专家进行现场干预，指导解决问题，恢复生产线的稳定性。未来，维美德提供的客户端可以让客户也能够实时地了解生产线的各项参数，无须在工厂和生产线现场，就可以指导现场的操作人员进行部件更换、参数人为调整等。

结束语

造纸产业和造纸厂发展智能化的运营是产业发展的必须，也是产业和企业对大趋势的顺应和未雨绸缪。因此，我们中国造纸企业一定要积极学习、勇于探索，同时加强这方面的人才培养和储备。同时，鼓励这些人才同先进的行业内或行业外的伙伴交流学习。这样，我们在发展企业智能化方面才能选准方向和战略合作伙伴，逐步构建智能化的运营，并从发展智能化运营中落地一些成熟的应用模块到自己的生产线，从而获得收益。

最后，再次感谢《中华纸业》在宣传和交流造纸产业新技术和智能化运营中为我们提供了这个平台，让我们一起探讨未来的发展之路。